KR102259620B1

KR102259620B1 - 펠리클

Info

Publication number: KR102259620B1
Application number: KR1020200165444A
Authority: KR
Inventors: 준 호리코시
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2021-06-02
Also published as: JP6004582B2; KR20140130010A; TW201501936A; HK1199502A1; KR20200140766A; JP2014215572A; TWI572488B; CN104133341A; KR102188973B1

Abstract

[과제] 본 발명의 목적은 적합한 접착층의 단면 형상으로 함으로써 장기간에 걸쳐서 느슨해짐을 발생시키지 않고, 또한 외관에도 뛰어난 펠리클을 제공하는 것이다.
[해결 수단] 본 발명은 펠리클 프레임의 한쪽 프레임면에 도포된 접착층을 개재해서 펠리클막이 부착되는 펠리클이며, 상기 접착층의 펠리클막과 대향하는 측의 단면 형상이 곡률 반경 R10 이상 R1000 이하의 볼록 곡선으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명의 볼록 곡선은 대략 궁형인 것이 바람직하다.

Description

펠리클{PELLICLE}

본 발명은 반도체 디바이스, IC 패키지, 프린트 기판, 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이 등을 제조할 때의 먼지 막이로서 사용되는 리소그래피용 등의 펠리클에 관한 것이다.

LSI, 초LSI 등의 반도체 제조 또는 액정 디스플레이 등의 제조에 있어서는 반도체 웨이퍼 또는 액정용 원판에 광을 조사해서 패턴을 제작하지만, 이때에 이용하는 포토마스크 또는 레티클(이하, 간단히 포토마스크로 기술한다)에 먼지가 부착되어 있으면 에지가 울퉁불퉁한 것으로 되는 외에, 하지(下地)가 검게 오염되거나 하는 등 치수, 품질, 외관 등이 손상된다는 문제가 있었다.

이 때문에, 이들 작업은 통상 클린룸에서 행해지고 있지만, 그래도 포토마스크를 항상 청정하게 유지하는 것이 어려우므로 포토마스크 표면에 먼지 막이로서 펠리클을 부착한 후에 노광을 행하고 있다. 이 경우, 이물은 포토마스크의 표면에는 직접 부착되지 않고 펠리클 상에 부착되기 때문에 리소그래피 시에 초점을 포토마스크의 패턴 상에 맞춰 두면 펠리클 상의 이물은 전사에 관계없게 된다.

일반적으로, 이와 같은 펠리클은 펠리클 프레임과 펠리클막으로 구성되어 있지만, 펠리클을 구성하는 펠리클 프레임의 하단에는 펠리클을 포토마스크에 접착시키기 위해서 폴리부텐 수지, 폴리아세트산 비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등으로 이루어지는 점착층 및 점착층의 보호를 목적으로 한 이형층(세퍼레이터)이 형성되어 있다.

한편, 펠리클 프레임의 다른쪽 면에는 펠리클막이 접착되어 있지만, 이 펠리클막은 일반적으로 광을 잘 투과시키는 셀룰로오스에스테르 또는 불소 수지 등의 재료로 제조되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 셀룰로오스에스테르를 유기 용매에 용해시키고, 이것을 평활한 유리판 상에 유연(流延)하여 균일한 박막을 형성한 후에 건조시켜서 펠리클막을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 박막의 성형 방법이 기재되고, 특허문헌 3에는 불소계 중합체를 용해시키고, 이것을 평활한 평판 상에 스핀 코터를 이용해서 도포해 균일한 펠리클막을 형성하는 방법이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 4에는 이 펠리클막을 디오르가노폴리실록산 조성물로 이루어지는 접착제로 펠리클 프레임에 고정하는 것이 기재되고, 특허문헌 5에는 실리콘계 점착제로 펠리클막을 펠리클 프레임에 접착시키는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 소 58-219023 호 공보 미국 특허 제 4861402 호 명세서 일본 특허 공고 소 63-27707 호 공보 일본 특허 제 2945201 호 일본 특허 제 4185232 호

이와 같이, 펠리클막은 다양한 접착제에 의해 펠리클 프레임 상에 도포 부착되어 있지만, 이 부착 시에 지금까지 그 접착층 표면의 형상에 대해서 전혀 고려되고 있지 않고 불특정 형상 또는 불규칙 형상인 것이 통상이다.

그 때문에, 접착제를 도포한 펠리클막의 일부분이 접착되어 있지 않거나, 또는 일부분이 접촉되지 않는다는 문제가 발생하고 있다. 그리고, 이와 같은 접착 불량 또는 접촉 불량은 접착 면적의 저하를 초래하기 때문에 펠리클막과 펠리클 프레임 사이의 접착력의 저하를 일으키므로 펠리클막이 느슨해져 버리거나, 최악의 경우는 펠리클막이 펠리클 프레임으로부터 벗겨져 버린다는 문제가 발생하고 있다. 또한, 접착층의 형상이 불규칙해서 펠리클막과 펠리클 프레임의 접착 부분이 얼룩 형상, 물결 형상 등 불규칙한 형상으로 되면 기포를 사이에 두기 때문에 외관 불량으로 된다는 문제도 발생하고 있다.

그래서, 본 발명은 이와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 적합한 접착층의 단면 형상으로 함으로써 장기간에 걸쳐서 느슨해짐을 발생시키지 않고, 또한 외관에도 뛰어난 리소그래피용 등에 이용하는 펠리클을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그리고, 본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 행한 바, 접착층의 단면 형상의 차이에 의해 펠리클막과 펠리클 프레임 사이의 접착력이나 접착 후의 외관에 큰 차이가 발생하는 것을 알아내고 더욱 검토를 진행한 바, 접착제층의 단면 형상이 곡률 반경 R10㎜ 이상 R1000㎜(이하에서는 곡률 반경의 단위의 기재를 생략한다) 이하의 볼록 곡선으로 구성되어 있으면 접착 불량 등의 문제가 해결되는 것을 발견하고, 본 발명에 이른 것이다.

즉, 본 발명은 펠리클 프레임의 한쪽 프레임면에 도포된 접착층을 개재해서 펠리클막이 부착되는 펠리클이며, 상기 접착층의 펠리클막과 대향하는 측의 단면 형상이 곡률 반경 R10 이상 R1000 이하의 볼록 곡선으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 볼록 곡선은 대략 궁형(弓形)인 것이 바람직하고, 펠리클 프레임의 다른쪽 프레임면에는 펠리클을 기판에 부착하기 위한 점착제층과 상기 점착제층을 보호하기 위한 이형층을 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 접착 불량이나 접촉 불량이 없어 접착 면적이 넓기 때문에 펠리클막과 펠리클 프레임의 충분한 접착력이 얻어지므로, 펠리클 프레임 상에 부착한 펠리클막이 장기간에 걸쳐서 느슨해짐을 발생시키지 않고, 또한 외관에도 뛰어난 펠리클을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 접착층의 단면 형상이 궁형인 펠리클의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 펠리클의 평면도(상면도)이다.
도 3은 비교예의 접착층의 단면 형상이 곡률 반경이 작은 궁형인 펠리클의 종단면도이다.
도 4는 도 3의 펠리클의 평면도(상면도)이다.
도 5는 비교예의 접착층의 단면 형상이 평면인 펠리클의 종단면도이다.
도 6은 도 5의 펠리클의 평면도(상면도)이다.

이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 의한 접착층 형상의 일실시형태를 나타내는 펠리클의 단면 개략도이며, 도 2는 그 평면도(상면도)이다. 이 펠리클에서는, 펠리클막(11)은 기판(포토마스크 또는 그 유리 기판 부분)의 형상에 대응한 통상 사각 프레임 형상(직사각형 프레임 형상 또는 정사각형 프레임 형상)의 펠리클 프레임(12)의 상단면에 접착층(15)을 개재해서 장설되고, 한편 펠리클 프레임(12)의 하단면에는 펠리클을 기판에 부착하기 위한 점착제층(13)이 형성되어 있고, 이 점착제층(13)의 하단면에는 점착제층(13)을 보호하기 위한 이형층(세퍼레이터)(14)이 박리 가능하게 부착되어 있다.

또한, 펠리클막(11), 펠리클 프레임(12), 점착제, 접착제 및 세퍼레이터(14)의 재질에 대해서는 특별히 제한은 없고, 공지의 것을 사용할 수 있다.

펠리클막(11)을 펠리클 프레임(12)에 접착층(15)을 개재하고 부착해서 접착할 때에 그 접착층(15)의 단면 형상의 차이에 의해 접착 후의 외관이나 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 접착력에 큰 차이가 발생하므로, 본 발명에서는 접착층(15)의 단면 형상을 볼록 곡선으로 구성함과 아울러 그 볼록 곡선의 모든 부분의 곡률 반경이 R10 이상 R1000 이하의 범위 내에 있는 형상으로 하는 것이다. 또한, 이 곡률 반경은 R20 이상 R800 이하인 편이 보다 바람직하다.

이 곡률 반경이 R10 미만의 작은 경우에는 접착층(15)의 단면의 곡률이 심해져 펠리클막을 부착할 때에 펠리클막(11)을 펠리클 프레임(12)에 압박해도 접착면 전체면에 펠리클막(11)이 접촉되지 않아 접착 면적이 적어져서 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 접착력이 저하되어버리기 때문이다.

또한, 곡률 반경이 R1000을 초과해서 큰 경우에는 접착층(15)의 단면은 거의 수평(펠리클 프레임의 접착면과 평행)인 평판 형상으로 되기 때문에 펠리클막(11)의 부착 방법에 따라서 펠리클막(11)과 접착층(15) 사이에 기포가 남게 되어 버리기 때문에 접착 면적의 감소에 의해 접착력이 저하되어버리기 때문이다.

본 발명의 실시형태에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 접착층(15)의 단면 형상이 대략 궁형이며, 그 곡률 반경이 R10 이상 R1000 이하의 형상으로 하고 있지만, 이와 같은 대략 궁형이면 펠리클막(11)을 접착제가 도포된 접착면 전체면에 접착시킬 수 있으므로 바람직하다.

[실시예]

<실시예 1>

이하, 실시예에 대해서 설명한다. 이 실시예 1에서는 접착제로서 실리콘 점착제 X-40-3122[신에쓰 가가꾸 고교(주)제: 제품명]를 톨루엔과 2,2,4-트리메틸펜탄으로 농도가 10%로 되도록 희석하고, 알루미늄제의 펠리클 프레임(12)의 상단에 접착층(15)의 단면 형상이 곡률 반경 R360으로 되도록 도포했다. 그 후, 펠리클 프레임(12)을 130℃로 가열하고, 톨루엔과 2,2,4-트리메틸펜탄을 휘발시켜서 접착제를 경화시켰다.

한편 펠리클막(11)을 제작할 경우, 재료로서 사이톱 CTX-S[아사히가라스(주)제: 제품명]를 이용하고, 이것을 용제 CTsolv.180[아사히가라스(주)제: 제품명]으로 농도가 5%로 되도록 희석했다. 그리고, 이 용액을 직경 200㎜, 두께 1.2㎜의 표면 연마한 실리콘 기판에 스핀 코터를 이용하여 막 두께 1㎛의 투명막으로서 형성시키고, 200℃로 15분간 건조해서 박막을 성막하고, 이 기판으로부터 이 박막을 박리해서 펠리클막(11)을 제작했다.

이어서, 이 제작한 펠리클막(11)을 앞서 준비한 펠리클 프레임(12)의 접착층(15)에 부착했다. 이때, 최초 펠리클막(11)은 접착층(15)의 원호 형상의 정상에 접촉해서 접착되기 시작하고, 펠리클막(11)을 펠리클 프레임(12)에 압박해 감에 따라서[또는 펠리클 프레임(12)쪽을 펠리클막(11)에 압박해 감에 따라서] 펠리클막(11)과 접착층(15)의 접착 부분이 주위로 넓어지고, 최종적으로는 접착층(15)의 접착면 전체면에 있어서 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12)을 접착시킬 수 있었다.

그리고, 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 접착력을 측정한 바 1.5kN/㎝의 값을 나타냈지만, 이 값의 정도에서 펠리클막(11)쪽이 파단되어 버렸으므로 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 실제 접착력은 1.5kN/㎝ 이상이라고 말할 수 있다.

<실시예 2>

실시예 2에서는 접착제로서 사이톱 CTX-S[아사히가라스(주)제: 제품명]를 NOVEC7300[스미토모3M(주)제: 제품명]으로 농도가 6%로 되도록 희석하고, 알루미늄제의 펠리클 프레임(12)의 상단에 접착층(15)의 단면 형상이 곡률 반경 R100으로 되도록 도포했다. 그 후, 펠리클 프레임(12)을 130℃로 가열하고, NOVEC7300을 휘발시켜서 접착제를 경화시켰다. 이 이외는 실시예 1과 마찬가지로 제작했다.

그리고, 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 접착력을 측정한 바 1.5kN/㎝의 값을 나타냈지만, 실시예 1과 마찬가지로 이 값에서 펠리클막(11)쪽이 파단되어 버렸으므로 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 실제 접착력은 1.5kN/㎝ 이상이라고 말할 수 있다.

<실시예 3>

실시예 3에서는 접착층(15)의 단면 형상이 곡률 반경 R10으로 되도록 실리콘 점착제를 펠리클 프레임(12)에 도포한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 제작했다.

<실시예 4>

실시예 4에서는 접착층(15)의 단면 형상이 곡률 반경 R1000으로 되도록 실리콘 점착제를 펠리클 프레임(12)에 도포한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 제작했다.

[비교예]

<비교예 1>

이어서 비교예에 대해서 설명한다. 이 비교예 1에서는 접착층(15)의 단면 형상이 도 3에 나타낸 바와 같이 곡률 반경 R5로 되도록 실리콘 점착제를 펠리클 프레임(12)에 도포한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 제작했다.

그리고, 이 비교예 1의 펠리클막(11)과 접착층(15)의 접착면을 관찰한 바, 접착층(15)의 단면의 원호의 곡률이 지나치게 작기 때문인지 펠리클막(11)이 접착층(15)의 접착면 전체면에 접착되어 있지 않고, 도 4에 나타낸 바와 같이 비접착 부분(17)이 남아서 부착이 부족했다. 또한, 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 접착력을 측정한 바 0.6kN/㎝의 값을 나타냈지만, 이 경우도 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이에서 박리가 발생했다.

<비교예 2>

이 비교예 2에서는 접착층(15)의 단면 형상이 도 5에 나타낸 바와 같이 펠리클 프레임(12)의 접착제의 도포면과 평행해지도록 실리콘 점착제를 펠리클 프레임(12)에 도포한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 제작했다.

그리고, 이 비교예 2의 펠리클막(11)과 접착층(15)의 접착면을 관찰한 바, 펠리클막(11)과 접착층(15) 사이에 기포가 남아있고, 도 6에 나타낸 바와 같이 비접착 부분(17)도 남아있었다. 또한, 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 접착력을 측정한 바 0.7kN/㎝의 값을 나타냈지만, 이 경우는 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이에서 박리가 발생했다.

<비교예 3>

비교예 3에서는 접착층(15)의 단면 형상이 곡률 반경 R2000으로 되도록 실리콘 점착제를 펠리클 프레임(12)에 도포한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 제작했다.

그리고, 이 비교예 3의 펠리클막(11)과 접착층(15)의 접착면을 관찰한 바, 펠리클막(11)과 접착층(15) 사이에 기포가 남아있었다. 또한, 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이의 접착력을 측정한 바 0.7kN/㎝의 값을 나타냈지만, 이 경우도 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12) 사이에서 박리가 발생했다.

이상의 상기 실시예 1~4 및 비교예 1~3의 결과를 정리하면 다음의 표 1과 같다.

상기 표 1의 결과가 나타내는 바와 같이, 접착층의 단면 형상이 대략 궁형이고, 이 대략 궁형의 모든 부분의 곡률 반경이 R10 이상 R1000 이하의 범위로 되는 형상이면, 펠리클막(11)과 펠리클 프레임(12)을 강력히 접착시킬 수 있음과 아울러 접착면의 외관도 매우 양호한 것이 확인되었다. 한편, 접착층(15)의 단면 형상이 궁형이 아니거나, 대략 궁형이어도 그 곡률 반경이 R10 이상 R1000 이하의 범위로부터 벗어나 있는 경우는 접착력이 낮고, 또한 접착면의 외관도 나쁜 것이 확인되었다.

11 : 펠리클막 12 : 펠리클 프레임
13 : 점착층 14 : 세퍼레이터
15 : 접착층 16 : 펠리클막과 접착제의 접착 부분
17 : 펠리클막과 접착제의 비접착 부분

Claims

펠리클 프레임의 한쪽의 프레임면에 접착층을 통해서 펠리클막이 부착된 펠리클로서,
상기 접착층의 펠리클막과 대향하는 측의 단면 형상이 곡률 반경 R20㎜ 이상 R1000㎜ 이하의 볼록 곡선으로 구성되고,
상기 펠리클막과 상기 접착층의 접착 부분의 단면 형상이 곡률 반경 R20㎜ 이상 R1000㎜ 이하의 볼록 곡선인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항에 있어서,
상기 접착층의 펠리클막과 대향하는 측의 단면 형상의 볼록 곡선이 궁형인 것을 특징으로 하는 펠리클.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 펠리클 프레임의 다른쪽 프레임면에는 펠리클을 기판에 부착하기 위한 점착제층과 그 점착제층을 보호하기 위한 이형층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠리클.
포토 마스크에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 펠리클이 부착된 펠리클 부착 포토 마스크.
제 4 항에 기재된 펠리클 부착 포토 마스크를 사용해 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 4 항에 기재된 펠리클 부착 포토 마스크를 사용해 노광하는 것을 특징으로 하는 반도체의 제조 방법.
제 4 항에 기재된 펠리클 부착 포토 마스크를 사용해 노광하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 펠리클 프레임의 한쪽의 프레임면에 접착층의 접착면 전체를 통해서 펠리클막이 부착된 것을 특징으로 하는 펠리클.